Geotecnologie innovative per lo sfruttamento dell’energia geotermica a bassa entalpia
Obiettivo generale della ricerca
Realizzazione di tecnologie che consentano di utilizzare delle risorse idriche sotterranee come fonte di energia geotermica a bassa entalpia ed in particolare quelle ubicate negli acquiferi fratturati e carsici in corrispondenza delle coste pugliesi
Principali risultati prodotti
Implementazione e test di validazione del sistema di geo scambio termico innovativo (Rapporto)
Geoscambiatore innovativo, con annesso impianto per la verifica delle performance termiche raggiungibili (Prototipo)
Principale know-how prodotto
Implementazione di modelli fisici di laboratorio per lo studio delle dinamiche di trasporto di calore nel sottosuolo
Implementazione di modelli numerici in grado di simulare il funzionamento del geoscambiatore innovativo rivendicato nel brevetto in oggetto
Costruzione del prototipo del geoscambiatore innovativo nonchè dell’impianto atto a verificarne il funzionamento
Sfida sociale: Produzione di energia termica da fonti rinnovabili
Lo studio delle dinamiche di trasporto di calore sia in mezzi fratturati che porosi hanno messo in evidenza quali sono i parametri chiave da tenere in considerazione di nuove pratiche investigative e costruttive innovative nell'ambito dell'uso delle risorse idriche sotterranee come fonte di energia geotermica a bassa entalpia. La valutazione delle performance del dispositivo in oggetto attraverso l'implementazione di modelli numerici di simulazione ha permesso di individuare e quindi di progettare il primo prototipo di cui si può valutare l'efficacia attraverso un impianto pilota. Le simulazioni numeriche hanno permesso di ottenere un dispositivo di scambio termico performante rispetto all'arte note ma più economico e di semplice costruzione. I risultati ottenuti hanno portato allo sviluppo di uno scambiatore geotermico di nuova concezione particolarmente indicato per il contesto idrogeologico pugliese
Collaborazioni internazionali rilevanti attivate
- Università del Queensland (Partnership)
Studio delle dinamiche di flusso all’interno di fratture costruite artificialmente di geometria nota al variare dell’angolo di inclinazione della stessa e delle condizioni iniziali e al contorno
- Università di Patrasso (Partnership)
Studio delle sorgenti geotermiche presenti sia nella penisola Salentina che nel territorio Greco
- Università di Bonn (Partnership)
Studio delle dinamiche di trasporto di calore in fratture generate artificialmente al variare di diversi parametri
Collaborazioni regionali rilevanti attivate
- Arco srl (Accordi)
Trasferimento tecnologico del brevetto
- Pastore N., Cherubini C., Giasia C.I., Allegretti N.M. (2016) Experimental Investigations of Heat Transport Dynamics in a 1d Porous Medium Column. Energy procedia, Vol. 97
- Pastore N., Cherubini C., Giasia C.I., Redondo J.M. (2016) Experimental investigation of heat transport through single synthetic fractures. Energy procedia, Vol. 125
- Cherubini C., Pastore N., Giasi C.I., Allegretti N.M. (2017) Laboratory experimental investigation of heat transport in fractured media. Nonlinear processes in Geophysics
- Pastore N., Cherubini C., Giasi C.I. (2017) Kinematic diffusion approach to describe recharge phenomena in unsaturated fractured chalk. Journal of Hydrology and Hydromechanics 65
- Li J., Cherubini C., Torres S.A.G., Li Z., Pastore N., Li L. (2018) Laboratory investigation of flow paths in 3D self-Affine fractures with lattice Boltzmann simulations. Energies
- Pastore N., Cherubini C., Rapti D., Giasi C.I. (2018) Experimental study of forced convection heat transport in porous media. Nonlinear Processes in Geophysics, 25
- Cherubini C., Pastore N., Rapti D., Giasi C.I. (2018) Numerical modelling of flow and transport in Bari industrial area by means of rough walled parallel plate and random walk models. Hydrol. Earth Syst. Sci.
Pastore Nicola
GEO/05 Geologia applicata
Dipartimento di Ingegneria Civile, Ambientale, del Territorio, Edile e di Chimica
Politecnico di Bari
